變壓器絕緣電阻試驗

1. 試驗目的及意義

絕緣電阻值等于在絕緣體上所施加的直流電壓與流過的電流的比值。 電力設備在直流電壓作用下, 絕緣體中流過的電流由泄漏電流、 電容電流和吸收電流三部分組成。 其中, 泄漏電流 (或稱傳導電流) 是由介質的電導引起的, 是一個恒定的電流; 電容 電流與被試品電容量和施加電壓大小有關, 其電流值按指數曲線衰減, 衰減的時間常 數取決于試驗回路的電容和電阻量 (一般不超過幾秒鐘); 吸收電流是由絕緣體中各種 介質極化所引起的, 去掉外施電壓后絕緣體上仍保留一定電壓, 吸收電流的大小和衰減速度與絕緣體的均勻程度密切相關。

絕緣電阻隨時間變化而變化的關系可反映絕緣狀況, 時間為 60s 和 15s 時所測得的 絕緣電阻值之比, 稱為吸收比 K, 即 K = R60 / R15 , 絕緣良好時 K 一般為 1. 3 ~ 1. 5; 對 于某些容量較大的設備, 由于其絕緣的極化和吸收過程很長, 吸收比 K 并不能充分反 應絕緣吸收過程的整體, 而且隨著電氣設備絕緣結構和規模的不同, 在最初 60s 內吸收 過程的發展趨向與其后整體過程的發展趨向也不一定很一致, 所以制定了另一個指標, 取絕緣體在加壓后 10min 和 1min 所測得的絕緣電阻值 R10 與 R1 之比值, 稱之為極化指數 P , 即 P = R10 / R1 , 絕緣良好時 P 一般為 1. 5 ~ 2. 0。

測量變壓器繞組連同套管一起的絕緣電阻、 吸收比或極化指數, 是檢查變壓器整 體的絕緣狀況最基本的方法。 一般情況下, 絕緣電阻試驗對變壓器整體受潮、 部件表 面受潮、 臟污以及貫穿性集中缺陷 (如貫穿性短路、 瓷件破裂、 引線接殼、 器身內部 導線引起的貫通性或金屬性短路等) 具有較高的靈敏性。

2. 試驗方法及接線

(1)高、 中壓繞組對低壓繞組及地絕緣電阻, 低壓繞組對高、 中壓繞組及地絕緣電阻試驗。

試驗步驟:

1) 記錄試驗現場的環境溫度、 濕度, 在變壓器頂層油溫低于 50℃時進行。

2) 先將絕緣電阻表 E 端接地, 確保接線牢固可靠。

3) 進行變壓器高、 中壓繞組對低壓繞組及地絕緣電阻試驗時, 試驗接線如圖 1 - 6 所示, 用裸銅線將高、 中壓繞組 A、 Am、 Ao 短接并接絕緣電阻表 L 端, 用裸銅線將低 壓繞組 a、 x 短接并接地, 鐵芯、 夾件保持接地。 進行變壓器低壓繞組對高、 中壓繞組及地絕緣電阻試驗時, 低壓繞組 a、 x 短接并 接絕緣電阻表 L 端, 高、 中壓繞組 A、 Am、 Ao 短接并接地, 鐵芯、 夾件保持接地。 試驗時套管表面應清潔、 干燥。

4) 檢查并確認接線無誤, 查看并確認變壓器上無人工作后方可開始試驗, 試驗過 程應注意大聲呼唱。

5) 操作絕緣電阻表, 選擇合適的電壓擋位 (采用 5000V 電壓擋, 輸出電流不小于3mA), 啟動開始試驗, 試驗過程中操作人員應把手放在電源開關附近, 以在異常情況 發生時及時切斷電源。

6) 試驗過程中, 分別記錄 15s 和 60s 時絕緣電阻表的數值; 當需要測量極化指數 時, 還應記錄 600s 時絕緣電阻表的絕緣電阻值。

7) 試驗結束后, 若所用絕緣電阻表具備自放電功能, 可直接按停止鍵停止絕緣電 阻表高壓輸出, 再關閉電源, 最后掛上接地線接地并取下高壓端 L; 若所用絕緣電阻表不具備自放電功能, 應先停止絕緣電阻表高壓輸出并關閉電源, 然后使用放電棒對被 試繞組進行放電并接地, 最后將絕緣電阻表高壓端 L 取下。

8) 更改試驗接線, 進行下一項絕緣電阻試驗。

(2)鐵芯、 夾件絕緣電阻試驗。

試驗步驟:

1) 先將絕緣電阻表 E 端接地, 確保接線牢固可靠。

2) 進行鐵芯絕緣電阻試驗時, 試驗接線如圖 1 - 7 所示, 先將鐵芯套管的接地線 斷開 (夾件仍保持接地), 然后將絕緣電阻表 L 端接鐵芯套管的接線端, 其他繞組短接 并接地。 進行夾件絕緣電阻試驗時, 先將夾件套管的接地線斷開 (鐵芯仍保持接地), 然后 將絕緣電阻表 L 端接夾件套管的接線端, 其他繞組短接并接地。 注意, 將鐵芯、 夾件接地線斷開和恢復時, 需小心操作以免損壞鐵芯、 夾件的引出套管; 鐵芯、 夾件套管表面應清潔、 干燥; 鐵芯、 夾件絕緣電阻試驗完畢后應立即恢復。

3) 檢查并確認接線無誤, 查看并確認變壓器上無人工作后方可開始試驗, 試驗過 程應注意大聲呼唱。

4) 操作絕緣電阻表, 選擇合適的電壓擋位 (采用 2500V 電壓擋, 老舊變壓器則使 用 1000V 絕緣電阻表進行測量), 啟動測試, 試驗過程中操作人員應把手放在電源開關 附近, 隨時警戒異常情況發生。

5) 試驗過程中, 記錄 60s 時絕緣電阻表的數值。

6) 試驗結束后, 若所用絕緣電阻表具備自放電功能時, 可直接按停止鍵停止絕緣電阻表高壓輸出, 再關閉電源, 最后掛上接地線接地并取下高壓端 L; 若所用絕緣電阻表不具備自放電功能時, 應先停止絕緣電阻表高壓輸出并關閉電源, 然后使用放電棒對被試繞組進行放電并接地, 最后將絕緣電阻表高壓端 L 取下。

7) 更改試驗接線, 進行下一項絕緣電阻試驗。

(3)套管末屏對地絕緣電阻試驗。

試驗步驟:

1) 先將絕緣電阻表 E 端接地, 確保接線牢固可靠。

2) 進行高壓套管末屏絕緣電阻試驗時, 試驗接線如圖 1 - 8 所示, 先將高壓套管 末屏接地線斷開并接絕緣電阻表高壓端 L, 各繞組、 鐵芯、 夾件均應為接地狀態。 同理, 進行中壓套管、 低壓套管和中性點套管末屏絕緣電阻試驗時, 對應的將被 試套管末屏接地線斷開并接絕緣電阻表高壓端 L, 各繞組、 鐵芯、 夾件均應為接地狀態。

注意, 套管末屏的絕緣電阻試驗時應保持其清潔、 干燥。

3) 檢查并確認接線無誤, 查看并確認變壓器上無人工作后方可開始試驗, 試驗過 程應注意大聲呼唱。

4) 操作絕緣電阻表, 選擇合適的電壓擋位 (采用 2500V 電壓擋), 啟動測試, 試 驗過程中操作人員應把手放在電源開關附近, 隨時警戒異常情況發生。

5) 試驗過程中, 記錄 60s 時絕緣電阻表的數值。

6) 試驗結束后, 若所用絕緣電阻表具備自放電功能時, 可直接按停止鍵停止絕緣電阻表高壓輸出, 再關閉電源, 最后掛上接地線接地并取下高壓端 L; 若所用絕緣電阻表不具備自放電功能時, 應先停止絕緣電阻表高壓輸出并關閉電源, 然后使用放電棒 對被試繞組進行放電并接地, 最后將絕緣電阻表高壓端 L 取下。

7) 試驗完畢后, 應及時恢復末屏接地, 以免遺漏。

8) 對試驗數據進行分析判斷, 得出結論。

9) 拆除試驗接線, 清理現場。

3. 溫度換算

當絕緣電阻受溫度影響時, 可按下述公式計算

式中 R1 、 R2 ———溫度為 t 1 、 t 2 時的絕緣電阻